气象与气候
平流雾
平流雾是暖湿空气流经冷的下垫面而逐渐冷却形 成的。海洋上暖而湿的空气流到冷的大陆上或者 冷的海洋面上,都可以形成平流雾。 形成平流雾的有利天气条件是:①下垫面与暖湿 空气的温差较大;②暖湿空气的湿度大;③适宜 的风向(由暖向冷)和风速(2—7m/s);④层结 较稳定。
特点:
平流雾的范围和厚Байду номын сангаас一般比辐射雾大,在海洋上四季皆可 出现。 由于它的生消主要取决于有无暖湿空气的平流,因此只要 有暖湿空气不断流来,雾可以持久不消,而且范围很广。 海雾是平流雾中很重要的一种,有时可持续很长时间。在 我国沿海,以春夏为多雾季节,这是因为平流性质的海雾, 只当夏季风盛行时才能到达陆上。
的迎风面上的白色疏松、微小冰晶或冰粒。
②形成条件与过程:阴冷有雾(潮湿)天气;
③分类:根据雾淞形成条件和结构分类
晶状雾淞: 过冷雾滴蒸发后,再由水汽凝华而成。 特点:结构松散,稍有震动就脱落
条件: 有雾、微风、T≤-15℃
发生了冰晶效应 吉林雾凇
冬季的吉林气温在-20℃以下的天数长达六七十天,奇妙的是穿城而过的松 花江水,居然可在冬日严寒时同样奔流不息。原来,从吉林市溯流而上十五 公里就是著名的丰满水电站。
条件:
过冷却雨滴、T=0- -5℃ 危害: 压断电线等,影响交通、通讯和农业。
二、大气中的水汽凝结物
上海大雾 沈阳大雾
(一)雾(Fog/Mist) 1、定义:
悬浮于近地面空气中的大量水滴或冰晶,使水
平能见度小于1km的物理现象。如果能见度在110km范围内,则称为轻雾。
2、条件: 近地面空气中水汽充足
浓积云
浓积云
浓积云
云体高大,轮廓清晰,底部较平,比较 阴暗,很像高塔,垂直发展旺盛,垂直 厚度超过水平宽度、顶部呈圆弧形重叠, 很像花椰菜。
浓积云是由大小不同尺度的水滴组成,小水滴直 径出现在5-50微米之间;大水滴多出现在100-200 微米之间。当云发展旺盛时,云中上升气流可达 10-20米/秒,当云顶温度在-10℃以下,会出现过 冷水滴、冻滴、霰和冰晶。
三、云
(一)云的形成条件和分类
云是由大气中水汽凝结凝华而形成的微小水 滴、过冷水滴、冰晶、雪晶,由它们单一或混合 组成,形状各异飘浮在天空中可见的混合体。 大气中,凝结的重要条件是,要有凝结核的 存在,及空气达到过饱和。对于云的形成来说, 其过饱和主要是由空气垂直上升所进行的绝热冷 却引起的。上升运动的形式和规模不同,形成的 云的状态、高度、厚度也不同。
地形条件
洼地和谷地
雪下山顶、露下洼地;风打山梁、霜打洼。
3、霜与霜冻的区别
霜冻:指在植物生长季节里,地面和植物
表面温度下降到足以引起农作物遭 受伤害或者死亡的低温。
黑霜:有霜冻而无霜
白霜:即有霜冻又有霜
霜:白色的凝华物 因此,农业上要预防的是霜冻而不是霜
无霜期:
露的作用:对植物生长有利。增加水分和保温。
大气的上升运动主要有如下四种方式:
1.热力对流
指地表受热不均和大气层结不稳定引起的对流 上升运动。由对流运动所形成的云多属积状云。 2.动力抬升 指暖湿气流受锋面、辐合气流的作用所引起的 大范围上升运动。这种运动形成的云主要是层 状云。
3.大气波动
指大气流经不平的地面或在逆温层以下所产生的 波状运动。由大气波动产生的云主要属于波状云。
雨滴在下落过程中不断蒸发、消失而在云底形成的丝缕条纹状悬垂物。 因为悬挂于云底的丝缕条纹状雨滴或冰晶,随云飘荡,形似旗幡,所以 得名。空气干燥,雨雪未及落地,就在空中蒸发,从而形成空中降水现 象。分为雨幡和雪幡两种。雨幡多在积雨云、雨层云、高积云和层积云 下出现;雪幡多在卷云下出现。
常出现在雨层云、积雨云或厚的高层云下,云 体低而破碎,形状多变, 移动较快,呈暗灰 色,是由于降水物蒸发,空气湿度增大,在乱 流作用下水汽凝结而成。
天气条件
辐射雾 平流雾 上坡雾
形成条件
冷却过程
辐射雾
辐射雾是由地面辐射冷却使贴地气层变冷 而形成的。
有利于形成辐射雾的条件是:①空气中有 充足的水汽;②天气晴朗少云;③风力微 弱(1-3m/s);④大气层结稳定。 辐射雾的厚度随空气的冷却程度及风力而 定。
低雾的形成
如只在贴近地面的气层内,温度降到露点以下,而且风力 微弱,则形成低雾。 低雾的高度在2-100m之间,有时低雾厚度不到2m,薄薄地 蒙蔽在地面上,这种雾称为浅雾。 低雾的形成常与近地层的逆温层有关,它的上界常与逆温 层的上界一致
低辐射雾常在秋天的黄昏、夜晚或早晨日出之前出现在低 洼地区。在日出前后,浓度达最大。上午8-10时,由于逆 温层被破坏,低雾即随之消失。
高雾的形成
如空气冷却作用所及高度增大,辐射雾能 伸展到几百米高。这种辐射雾称高雾,范 围很广,能持续多日不散,仅在白天稍有 减弱。
辐射雾多出现在高气压区的晴夜,它的出 现常表示晴天。
雨层云常出现连续性降雨。北方冬季降雪, 而高原地区夏季常出现降雪。农谚“天上 灰布悬,雨丝定连绵”是指雨层云降水。
3-2 水汽凝结物
一、地表面的水汽凝结物
二、大气中的水汽凝结物
地面凝结物:
露和霜
雾凇和雨凇
凝结物
空中(大气中)凝结物: 雾和云 自空中(云中) 降落到地面凝结物: 降水---雨、雪、雹、霰
一、地表面的水汽凝结物
(一)露(Dew)和霜(Frost)
1、定义:
夜间,地面或地面物体因辐射冷却,使贴近地表面 的空气层也随之降温。当温度降到露点之下时,空气 达到饱和。 当Td>0时:地面或地面物体上出现极其微小的水滴, 称为露。 当Td<0时:地面或地面物体上出现白色晶体结构的水 汽凝华物称为霜(辐射霜)。
云的宏观特征千姿百态,形成的物理过程 略有差异,但都有其共同的特点。气象工 作者依据其共性,并结合观测和天气预报 的需要,按云的底部距地面的高度将云分 为低、中、高三级
淡积云
淡积云
处在发展初期,云体底部较平,北方淡积云轮 廓清晰,个体不大,顶部呈圆弧形凸起,云体 水平宽度大于垂直厚度,薄的云块呈白色,厚 的云块中部有淡影。南方淡积云由于水汽较多, 轮廓不如北方淡积云清晰。淡积云单体分散或 成群成群分布在空中,晴天多见。 淡积云是由直径5-30微米的小水滴组成,而北 方和青藏高原地区冬季的淡积云是由过冷水滴 或冰晶组成,有时会降零星雨雪。
有充足的凝结核 有使水汽凝结的冷却过程
(辐射、平流、绝热)
贴地气层中的水汽压大于其饱和水汽压时, 水汽即凝结或凝华成雾。
如气层中富有活跃的凝结核,雾可在相对 湿度小于100%时形成。 此外,因为冰面的饱和水汽压小于水面, 在相对湿度未达100%的严寒天气里可出现 冰晶雾。
3、雾的分类 锋面雾 雾 气团雾 蒸发雾 混合雾 冷却雾
水电站大坝将江水拦腰截断,形成了巨大的人工湖泊——松花湖,近百亿立 方米的水容量使得冬季的松花湖表面结冰,但水下的温度却仍然保持在0℃ 以上。特别是湖水通过水电站发电机组后温度有所升高,江水载着巨大的热 能顺流而下,于是就形成了几十公里江面严寒不冻的奇特景观,同时也具备 了形成雾凇的两个必要而又相互矛盾的自然条件:足够的低温和充分的水汽。 江水与空气之间产生了巨大的温差,松花江源源不断释放出的水蒸气凝结形 成雾滴,沿江那十里长堤,苍松林立,杨柳抚江,就在一定的气压、风向、 温度等条件的作用下,江面的大量雾气遇冷后便以霜的形式凝结在周围粗细 不同的树枝上,形成大面积的雾凇奇观。形成厚度达到40至60毫米的“雾凇” 现象。
每当浓积云发展非常旺盛时,云的顶部会出现头 巾似的一条白云,叫幞状云。
浓积云是由淡积云发展或合并发展而成, 当它发展旺盛阶段时,一般不会出现降水, 但也有时降小阵雨。如果清晨有浓积云发 展,显示出大气层结不稳定,会出现雷阵 雨天气。
积雨云
积雨云
是由浓积云演变而成,云体浓厚庞大垂直发展旺 盛,很像耸立的高山,顶部已冰晶化,呈白色, 毛丝般的纤维结构,云顶随云的发展逐渐展平成 砧状。积雨云的底部显得十分阴暗,常有雨幡下 垂或伴有碎雨云。
积雨云下部是由水滴、过冷水滴组成,中上部由过冷水滴、 冻滴、冰晶和雪晶组成,当发展最旺盛阶段还有不同尺度 的霰粒和冰雹。积雨云中有强烈上升、下沉气流区,较大 的上升气流速度可达30-35米/秒,正常气流度可达10米/ 秒。积雨云底部经常出现起伏不平呈滚轴状或悬球状的云 底。 积雨云是对流云发展到极盛阶段,常产生较强的阵性降水, 并伴有大风、雷电等现象,有时还出现强的降雹(叫冰雹 云),有时有龙卷风产生。
雨层云
雨层云
雨层云云底很低,云层很厚,一般厚度为30006000米,能遮蔽日、月,呈暗灰色,云底经常出 现碎雨云。雨层云覆盖范围很大,常布满天空。 云层的中下部由水滴和过冷水滴组成。北方和高 原地区的雨层云中部由过冷水滴、冰晶和雪晶组 成。
雨层云常出现在暖锋云系中,也有时出现 在其它天气系统中,它是由潮湿空气系统 滑升,绝热冷却而形成的。
4.地形抬升
指大气运行中遇地形阻挡,被迫抬升而产生的上 升运动。这种运动形成的云既有积状云,有波状 云和层状云,通常称之为地形云。
云的生成,宏观特征、量的多少,在天 空中分布情况和演变,都能够显示出当时大 气运动、稳定程度和水汽状况,也是预示未 来天气演变的主要征兆之一。 客观地观测分析云的宏观演变,描述天 气实况,是研讨天气变化规律的一项重要因 素。
露的降水量很少。在温带地区夜间露的降水量约相当 于0.1-0.3mm的降水层,但在许多热带地区却很可观, 多露之夜可有相当于3mm的降水量,平均约1mm左右。